Корень осевой выберите орган растений неограниченного роста с положительным выберите
Обновлено: 04.10.2024
Презентация на тему: " Корень Ко́рень осевой, обычно подземный вегетативный орган высших сосудистых растений, обладающий неограниченным ростом в длину и положительным геотропизмом." — Транскрипт:
2 Ко́рень осевой, обычно подземный вегетативный орган высших сосудистых растений, обладающий неограниченным ростом в длину и положительным геотропизмом. Корень осуществляет закрепление растения в почве и обеспечивает поглощение и проведение воды с растворёнными минеральными веществами к стеблю и листьям. На корне нет листьев, в клетках корня нет хлоропластов. Кроме основного корня, многие растения имеют боковые и придаточные корни. Совокупность всех корней растения называют корневой системой. В случае, когда главный корень незначительно выражен, а придаточные корни выражены значительно, корневая система называется мочковатой. Если главный корень выражен значительно, корневая система называется стержневой.
3 Функции корня 1. Закрепление растения в субстрате. 2. Проведение воды и минеральных веществ. 3. Запас питательных веществ в главном корне. 4. Взаимодействие с корнями других растений (симбиоз), грибами, микроорганизмами, обитающими в почве (микориза, клубеньки представителей семейства Бобовые). 6. Вегетативное размножение. 7. Синтез биологически активных веществ. 8. У многих растений корни выполняют особые функции (воздушные корни).
4 Корень боковые корни придаточные корни Главный корень развивается из зародышевого корешка. Боковые корни возникают на любом корне в качестве бокового ответвления. Придаточные корни образованы побегом и его частями. главный корень
5 Типы корневых систем В стержневой корневой системе главный корень сильно развит и хорошо заметен среди других корней (характерно для двудольных). Разновидность стержневой корневой системы ветвистая корневая система: состоит из нескольких боковых корней, среди которых не различают главный корень; характерна для деревьев. В мочковатой корневой системе на ранних этапах развития главный корень, образованный зародышевым корешком, отмирает, а корневая система составляется придаточными корнями (характерна для однодольных). Стержневая корневая система проникает в почву обычно глубже, чем мочковатая, однако мочковатая корневая система лучше оплетает прилегающие частицы грунта. Придаточные корни растут непосредственно из стебля. Они отрастают от луковицы (представляющей собой особый стебель) или от садовых черенков. Воздушные корни. Корни, которые растут от стебля, но не проникают в землю. Они используются лазящими растениями для закрепления, как, например, у плюща. Опорные (ходульные) корни. Особый тип воздушных корней. Они отрастают от стебля и затем проникают в землю, которая может быть покрыта водой. Они поддерживают тяжёлые растения, например, мангры.
6 Части корня Чехлик (калиптра). Живой наперсток из клеток, живущих 4-9 дней. Наружные клетки отслаиваются ещё живыми и продуцируют обильную слизь, облегчающую прохождение корня между частицами почвы. На смену им, изнутри, апикальная меристема продуцирует новые клетки. В клетках осевой части чехлика, так называемой колюмелле, находятся подвижные крахмальные зёрна, обладающие свойствами кристаллов. Они играют роль статолитов и определяют геотропические изгибы корней. Зона деления. Около 1 мм, прикрыта снаружи чехликом. Она более тёмная или желтоватого цвета, состоит из мелких многогранных, постоянно делящихся клеток с густой цитоплазмой и крупным ядром. В зону деления входит апекс корня с его инициалями и их производными. Зона роста, или зона растяжения. Составляет несколько миллиметров, более светлая, прозрачная. Клетки, пока их клеточные стенки не станут жёсткими, растягиваются в длину при всасывании воды. Это растяжение толкает кончик корня дальше в почву. Зона всасывания, или зона поглощения и дифференциации. До нескольких сантиметров. Хорошо выделяется благодаря развитию ризодермы, поверхностной ткани, часть клеток которой дает длинные тонкие выросты корневые волоски. Они поглощают почвенные растворы в течении нескольких дней, ниже их формируются новые волоски. Зона проведения. Старая ризодерма отмирает и слущивается. Корень при этом немного утончается, становиться покрытым наружным слоем первичной коры экзодермой, выполняющим функцию покровной ткани. Переход одной зоны в другую постепенный и условный.
Задание 4 № 2700
Выберите из предложенного списка и вставьте в текст пропущенные слова, используя для этого их цифровые обозначения. Впишите номера выбранных слов на места пропусков в тексте.
Корень растения
Корень является осевым вегетативным органом растения. Для него характерен неограниченный верхушечный рост и _________(А) симметрия. В качестве основных функций корня можно назвать _________(Б) растения в почве, участие в вегетативном размножении, запас и синтез _________(В) питательных веществ. Но самая важная функция, обеспечивающая жизнедеятельность растительного организма – почвенное питание, которое осуществляется в процессе активного всасывания из субстрата воды, содержащей растворённые минеральные соли.
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Через корень можно провести несколько осей симметрии, такая симметрия называется радиальной (А-2) Основная функция корня — укрепление (Б-5) участие в вегетативном размножении, запас и синтез органических (В-6) питательных веществ.
Корень – осевой вегетативный орган растения, обладающий неограниченным верхушечным ростом, положительным геотропизмом, имеющий радиальное строение и никогда не несущий листьев. Верхушка корня защищена корневым чехликом.
Значение корня – закрепление растения в почве, поглощение воды и минеральных солей, запасание органических веществ, синтез аминокислот и гормонов, дыхание, симбиоз с грибами и клубеньковыми бактериями, вегетативное размножение (у корнеотпрысковых растений).
Главный корень – корень, развивающийся из зародышевого корешка.
Придаточный корень – корень, развивающийся от стебля или листа.
Боковой корень – ответвление главного, бокового или придаточного корня.
Корневая система – совокупность всех корней растения, расположенных в почве, в воздухе, в воде или в теле растения-хозяина (у паразитирующих видов).
Система главного корня – главный корень со всеми боковыми корнями и их ответвлениями.
Система придаточных корней – придаточные корни со всеми боковыми корнями и их ответвлениями.
Стержневая корневая система – корневая система с хорошо выраженным главным корнем стержневой формы.
Мочковатая корневая система – корневая система, представленная в основном придаточными корнями, у которой не выделяется главный корень.
Корнеплод – видоизмененный утолщенный главный корень, несущий при основании укороченный побег и выполняющий функцию запасания питательных веществ (морковь).
Корневой клубень – видоизмененный утолщенный боковой или придаточный корень, выполняющий функцию запасания питательных веществ (георгин).
Зоны корня – структуры, последовательно сменяющие друг друга по мере роста корня в длину.
Зона деления – конус нарастания, представленный верхушечной образовательной тканью, обеспечивающей рост корня в длину за счет непрерывного деления клеток.
Зона растяжения – зона корня, где увеличивается размер клеток и начинается их специализация.
Зона всасывания – перемещающаяся по мере роста зона, где происходит специализация клеток в различные ткани и всасывание воды из почвы при помощи корневых волосков.
Зона проведения – зона корня, расположенная выше зоны всасывания, где по сосудам передвигаются вода и минеральные соли, а по ситовидным трубкам углеводы. Корень в этой зоне покрыт пробковой тканью.
Корневой чехлик – защитное, постоянно обновляющее клетки образование на верхушке растущего корня
СТЕБЕЛЬ
Стебель – осевой вегетативный орган растения, обладающий верхушечным неограниченным ростом, положительным гелиотропизмом, радиальной симметрией, несущий листья и почки. Он соединяет два полюса питания растения – корни и листья, выносит листья к свету, запасает питательные вещества.
Дерево – жизненная форма растения с одним многолетним одревесневающим стеблем – стволом, на ветвях которого (в кроне) находятся почки возобновления.
Кустарник – жизненная форма растения с несколькими многолетними одревесневающими стеблями, несущими почки возобновления.
Многолетняя трава – жизненная форма растения, несущего один или несколько неодревесневающих побегов, надземная часть которых осенью отмирает, а подземная часть с почками возобновления зимует.
Однолетняя трава – жизненная форма растения, у которого жизненный цикл продолжается от прорастания семени до образования собственных семян и отмирания, т. е. один вегетационный период.
Главный стебель – стебель, развивающийся из почки зародыша семени.
Конус нарастания – многоклеточный массив верхушечной образовательной ткани, которая за счет постоянного деления клеток формирует все органы и ткани побега.
Узел – участок стебля, от которого отходит лист.
Междоузлие – участок стебля между двумя узлами.
Подсемядольное колено – нижний участок стебля между семядольным узлом и корнем.
Надсемядольное колено – участок стебля между узлом первого настоящего листа и семядольным.
Верхушечный рост – рост стебля в длину за счет работы конуса нарастания верхушечной почки.
Вставочный рост – рост стебля в длину за счет работы образовательной ткани в основаниях междоузлий.
Прямостоячий стебель – стебель, растущий вверх перпендикулярно к поверхности земли.
Ползучий стебель – стебель, который стелется по поверхности почвы и укореняется с помощью придаточных корней.
Вьющийся стебель – стебель, обвивающийся вокруг опоры.
Цепляющийся стебель – стебель, который поднимается вверх, цепляясь за опору с помощью усиков.
ПОЧКА
Почка – зачаточный, еще не развернувшийся побег, на верхушке которого находится конус нарастания.
Верхушечная почка – почка, расположенная на верхушке стебля, за счет развития которой побег нарастает в длину.
Боковая пазушная почка – почка, возникающая в пазухе листа, из которой образуется боковой побег ветвления.
Придаточная почка – почка, образующаяся вне пазухи (на стебле, корне или листе) и дающая придаточный (случайный) побег.
Листовая почка – почка, состоящая из укороченного стебля с зачаточными листьями и конуса нарастания.
Цветочная почка – почка, представленная укороченным стеблем с зачатками цветка или соцветия.
Смешанная почка – почка, состоящая из укороченного стебля, зачаточных листьев и цветков.
Почка возобновления – зимующая почка многолетнего растения, из которой развивается побег.
Спящая почка – почка, находящаяся в течение нескольких вегетационных периодов в состоянии покоя.
ПОБЕГ
Побег – стебель с листьями, почками, образующийся в течение одного лета.
Главный побег – побег, развившийся из почки зародыша семени.
Боковой побег – побег, появившийся из боковой пазушной почки, за счет которого происходит ветвление стебля.
Удлиненный побег – побег с удлиненными междоузлиями.
Укороченный побег – побег с укороченными междоузлиями.
Вегетативный побег – побег, несущий листья и почки.
Цветоносный побег – побег, несущий репродуктивные органы – цветки, затем плоды и семена.
ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ СТЕБЛЯ
Внутреннее строение стебля древесного растения – структура, на поперечном срезе которой выделяют следующие части: пробку, луб, камбий, древесину, сердцевину.
Пробка – покровная ткань, состоящая из нескольких слоев отмерших клеток; образуется на поверхности зимующих стеблей.
Луб (кора) – комплекс проводящей (ситовидные трубки), механической (лубяные волокна) и основной тканей, расположенных кнаружи от камбия; служит для проведения углеводов от листьев к корням.
Камбиальное кольцо – образовательная ткань, состоящая из одного слоя делящихся клеток; наружу откладывает клетки луба, внутрь – клетки древесины.
Древесина – ежегодно нарастающий комплекс проводящей (сосуды), механической (древесные волокна) и основной тканей, расположенных внутрь от камбия; является опорой стебля и служит для проведения воды и минеральных солей от корней к листьям.
Годичное кольцо – слой древесины, образовавшийся за счет работы камбия в течение одного лета.
Сердцевина – основная ткань, расположенная в центре стебля; выполняет запасающую функцию.
ВИДОИЗМЕНЕННЫЕ ПОБЕГИ
Видоизмененный побег – побег, у которого стебель, листья, почки (или все вместе) необратимо меняют форму и функцию, что представляет собой следствие приспособительных изменений в ходе эволюции. Сходные видоизменения появляются у представителей разных систематических групп растений, что свидетельствует о конвергенции (гомологии) в однородных условиях окружающей среды.
Корневище – видоизмененный многолетний подземный побег с узлами, междоузлиями, чешуевидными листьями и почками, служащий для вегетативного размножения, возобновления и запасания питательных веществ (пырей, хвощ, ландыш).
Клубень – видоизмененный подземный побег, образующийся на верхушке столона, запасающий питательные вещества в утолщенной стеблевой части и служащий для вегетативного размножения (картофель, топинамбур). Несет пазушные почки.
Столон – удлиненный ползучий однолетний побег, образующий на верхушке клубень (картофель).
Луковица – укороченный побег, стеблевая часть которого представлена плоским утолщением – донцем. Питательные вещества запасаются в сочных чешуевидных листьях. Боковые пазушные почки, разрастаясь, отделяются. Служит для вегетативного размножения и возобновления (лук, чеснок, тюльпан).
ЛИСТ
Лист – боковой вегетативный орган растения, растущий от стебля, имеющий двустороннюю симметрию и нарастающий основанием. Служит для фотосинтеза, газообмена и транспирации. Рост листа ограничен.
Основание листа – часть листа, соединяющая лист со стеблем. Здесь находится образовательная ткань, дающая рост листовой пластинке и черешку. Основание листа иногда принимает форму трубчатого влагалища или образует парные прилистники.
Листовая пластинка – расширенная, обычно плоская часть листа, выполняющая функцию фотосинтеза, газообмена, транспирации и у некоторых видов – вегетативного размножения.
Черешок – суженная часть листа, соединяющая листовую пластинку с основанием и регулирующая положение листа по отношению к источнику света. Листья с черешками называются черешковыми, без черешков – сидячими.
Прилистники – листовидные образования у основания листа, которые служат для защиты молодого листа и пазушной почки.
Пазуха листа – угол между листовым черешком и стеблем, обычно занят боковой пазушной почкой.
Листопад – естественное опадание листьев у древесных растений и кустарников, связанное с подготовкой растений к зиме и обусловленное изменением длины дня. В основании черешка образуется отделительный слой, благодаря которому лист отрывается. Пробковый слой защищает листовой рубец.
Простой лист – лист, состоящий из одной листовой пластинки и одного черешка и опадающий целиком.
Сложный лист – лист, включающий несколько листовых пластинок (листочков), расположенных на общем черешке и опадающих по отдельности.
Цельный лист – лист, имеющий нерасчлененную листовую пластинку.
Лопастной лист – лист, пластинка которого расчленена на лопасти до 1/3 ширины полулиста.
Раздельный лист – лист с пластинкой, расчлененной до 1/2 ширины полулиста.
Рассеченный лист – лист, пластинка которого расчленена до главной жилки или до основания листа.
Жилки листа – система проводящих пучков, которые связывают лист в единое целое, служат опорой мякоти листа и соединяют его со стеблем.
Жилкование листа – порядок расположения жилок в листовой пластинке. При перистом жилковании выражена главная жилка, от которой в обе стороны отходят боковые, при пальчатом – главная жилка не выражена, в лист входят несколько крупных жилок, от которых отходят боковые.
Сетчатое жилкование – жилкование перистого и пальчатого типов. При параллельном жилковании вдоль пластинки проходят несколько одинаковых жилок параллельно друг другу от основания листа до его верхушки.
Листорасположение – порядок расположения листьев на стебле, наиболее благоприятствующий выполнению их функции. При очередном листорасположении к каждому узлу стебля прикреплен один лист, при супротивном – в каждом узле находятся по два листа напротив друг друга, при мутовчатом в узле стебля развивается несколько листьев.
Край листовой пластинки – цельный, зубчатый (прямые углы), пильчатый (острые углы), городчатый (округлые выступы), выемчатый (округлые выемки).
ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ ЛИСТА
Верхняя кожица – покровная ткань на обращенной к свету стороне листа, часто покрытая волосками, кутикулой, воском.
Нижняя кожица – покровная ткань с нижней стороны листа, обычно несет устьица.
Устьице – щелевидное отверстие в кожице листа, окруженное двумя замыкающими клетками. Служит для газообмена и транспирации.
Столбчатая ткань – основная ткань, клетки которой имеют цилиндрическую форму, плотно прилегают друг к другу и расположены с верхней стороны листа (обращенной к свету). Служит для фотосинтеза.
Губчатая ткань – основная ткань, клетки которой имеют округлую форму, расположены рыхло (много межклетников), ближе к нижней кожице листа. Служит для фотосинтеза, газообмена и транспирации.
Древесина жилки – часть проводящего пучка листа, состоящая из сосудов, по которым из стебля в лист поступает вода с минеральными веществами.
Луб жилки – часть проводящего пучка листа, состоящая из ситовидных трубок, по которым из листа в стебель перемещаются углеводы (сахара, глюкоза).
Ко́рень — осевой, подземный вегетативный орган высших растений, обладающий неограниченным ростом в длину и положительным геотропизмом. Корень осуществляет закрепление растения в почве и обеспечивает поглощение и проведение воды с растворёнными минеральными веществами к стеблю и листьям.
На корне нет листьев, в клетках корня нет хлоропластов.
Кроме основного корня, многие растения имеют многочисленные придаточные корни. Совокупность всех корней растения называют корневой системой. В случае, когда главный корень незначительно выражен, а придаточные корни выражены значительно, корневая система называется мочковатой. Если главный корень выражен значительно, корневая система называется стержневой.
Некоторые растения откладывают в корне запасные питательные вещества, такие образования называют корнеплодами.
Содержание
Основные функции корня
- Опорная (закрепление растения в субстрате);
- Всасывание, проведение воды и минеральных веществ;
- Запас питательных веществ;
- Взаимодействие с корнями других растений, грибами, микроорганизмами, обитающими в почве (микориза, клубеньки бобовых).
- Синтез биологически-активных веществ
У многих растений корни выполняют особые функции (воздушные корни, корни-присоски).
Происхождение корня
Тело первых вышедших на сушу растений ещё не было расчленено на побеги и корни. Оно состояло из ответвлений, одни из которых поднимались вертикально, а другие прижимались к почве и поглощали воду и питательные вещества. Несмотря на примитивное строение, эти растения были обеспечены водой и питательными веществами, так как имели небольшие размеры и жили около воды.
В ходе дальнейшей эволюции некоторые ответвления стали углубляться в почву и дали начало корням, приспособленным к более совершенному почвенному питанию. Это сопровождалось глубокой перестройкой их структуры и появлением специализированных тканей. Образование корней было крупным эволюционным достижением, благодаря которому растения смогли осваивать более сухие почвы и образовывать крупные побеги, поднятые вверх к свету. Например, у моховидных настоящих корней нет, их вегетативное тело небольших размеров — до 30 см, обитают мхи во влажных местах. У папоротникообразных появляются настоящие корни, это приводит к увеличению размеров вегетативного тела и к расцвету этой группы в каменноугольный период.
Видоизменения и специализация корней
Корни некоторых строений имеют склонность к метаморфозу.
Видоизменения корней:
Особенности строения корней
Совокупность корней одного растения называют корневой системой.
В состав корневых систем входят корни различной природы.
- главный корень,
- боковые корни,
- придаточные корни.
Главный корень развивается из зародышевого корешка. Боковые корни возникают на любом корне в качестве бокового ответвления. Придаточные корни образованы побегом и его частями.
Типы корневых систем
В стержневой корневой системе главный корень сильно развит и хорошо заметен среди других корней (характерна для двудольных). В мочковатой корневой системе на ранних этапах развития главный корень, образованный зародышевым корешком, отмирает, а корневая система составляется придаточными корнями (характерна для однодольных). Стержневая корневая система проникает в почву обычно глубже, чем мочковатая, однако мочковатая корневая система лучше оплетает прилегающие частицы грунта, особенно в его верхнем плодородном слое. В ветвистой корневой системе преобладают одинаково развитые главный и несколько боковых корней (у древесных пород, земляника).
Зоны молодого корневого окончания
Различные части корня выполняют неодинаковые функции и различаются по внешнему виду. Эти части получили название зон.
Кончик корня снаружи всегда прикрыт корневым чехликом, защищающим нежные клетки меристемы. Чехлик состоит из живых клеток, которые постоянно обновляются. Клетки корневого чехлика выделяют слизь, она покрывает поверхность молодого корня. Благодаря слизи снижается трение о почву, её частицы легко прилипают к корневым окончаниям и корневым волоскам. В редких случаях корни лишены корневого чехлика (водные растения). Под чехликом располагается зона деления, представленная образовательной тканью — меристемой.
Клетки зоны деления тонкостенные и заполнены цитоплазмой, вакуоли отсутствуют. Зону деления можно отличить на живом корешке по желтоватой окраске, длина её около 1 мм. Вслед за зоной деления располагается зона растяжения. Она также невелика по протяжённости всего несколько миллиметров, выделяется светлой окраской и как бы прозрачна. Клетки зоны роста уже не делятся, но способны растягиваться в продольном направлении, проталкивая корневое окончание вглубь почвы. В пределах зоны роста происходит разделение клеток на ткани.
Окончание зоны роста хорошо заметно по появлению многочисленных корневых волосков. Корневые волоски располагаются в зоне всасывания, функция которой понятна из её названия. Длина её от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров. В отличие от зоны роста участки этой зоны уже не смещаются относительно частиц почвы. Основную массу воды и питательных веществ молодые корни всасывают с помощью корневых волосков.
Корневые волоски появляются в виде небольших сосочков — выростов клеток. По прошествии определённого времени корневой волосок отмирает. Продолжительность его жизни не превышает 10-20 дней.
Выше зоны всасывания, там, где исчезают корневые волоски, начинается зона проведения. По этой части корня вода и растворы минеральных солей, поглощенные корневыми волосками, транспортируются в выше лежащие отделы растения.
Анатомическое строение корня
Для того чтобы познакомиться с системой поглощения и передвижения воды по корню, необходимо рассмотреть внутреннее строение корня. В зоне роста клетки начинают дифференцироваться на ткани и в зоне всасывания и проведения формируются проводящие ткани, обеспечивающие подъем питательных растворов в надземную часть растения.
Уже в самом начале зоны роста корня масса клеток дифференцируется на три зоны: ризодерму, кору и осевой цилиндр.
Ризодерма — покровная ткань, которой снаружи покрыты молодые корневые окончания. Она содержит корневые волоски и участвует в процессах всасывания. В зоне всасывания ризодерма пассивно или активно поглощает элементы минерального питания, затрачивая в последнем случае энергию. В связи с этим клетки ризодермы богаты митохондриями.
Веламен, как и ризодерма, относится к первичным покровным тканям и происходит из поверхностного слоя апикальной меристемы корня. Состоит из пустотелых клеток с тонкими, опробковевшими оболочками.
Кора — образована паренхимой, обычно дифференцируется на уровне зоны растяжения. Она рыхлая и имеет систему межклетников, по которой вдоль оси корня циркулируют газы, необходимые для дыхания и поддержания обмена веществ. У болотных и водных растений межклетники коры особенно обширны. Кора является той частью корня, через которую активно проходит радиальный (ближний) транспорт воды и растворенных солей от ризодермы к осевому цилиндру. В тканях коры осуществляется активный синтез метаболитов и откладываются запасные питательные вещества.
Осевой цилиндр — представляет собой сложный комплекс из проводящей, образовательной и основной тканей.
Корень (radix) является осевым органом, характеризуется положительным геотропізмом, неограниченным ростом и выполняет следующие функции:
- закрепляет растение в субстрате;
- поглощает воду и растворы минеральных солей и проводит их в надземных органов;
- служит депо запасных питательных веществ (свекла, морковь);
- участвует в дыхании;
- синтезирует биологически активные вещества (гормоны, алкалоиды, витамины, аминокислоты);
- выделяет в почву различные кислоты (угольную, яблочную);
- осуществляет симбиоз с другими организмами;
- является органом вегетативного размножения.
Количество корней у одного растения может быть очень большой - сотни, тысячи, а иногда и несколько миллионов. Степень их развития зависит от условий окружающей среды. Совокупность всего корня одного растения называется корневой системой. Ее составляют три разновидности корней: главный, боковые и дополнительные.
Главный корень развивается из корешка зародыша при прорастании семечка. Боковые корни есть розгілкуваннями главного или дополнительного корни. Дополнительное корни образуются на стеблях, у некоторых растений на листьях (на этой свойстве основано размножение черенками; окучивание картофеля способствует развития придаточных корней).
Рис. 25. Типы корневой системы: А - стержневая, Б - мочковатая: 1 - главный корень; 2 - боковые корни; 3 - придаточные корни.
Известны два типа корневых систем - стержневая и мичкува и. Корневая система, в которой хорошо выражен главный корень, называется стрижньовою. Она характерна для большинства двудольных растений (щавель, подсолнечник, клевер). Если зародышевый корень рано отмирает или рост его прекращается, а корневая система состоит из массы дополнительного и бокового корни, она носит название мочковатой. Мочковатая корневая система характерна для однодольных и травянистых двудольных растений (хлебные злаки, лук, чеснок, тюльпан).
Размеры корневой системы в различных растений разные. Корни яблони проникает в почву на глубину 3-4 м, а в стороны от ствола до 15 м., у клевера и пшеницы - на глубину до 2 м.; у растений водоемов они располагаются близко к поверхности почвы.
У некоторых растений развивается надземная корни следующих типов:
- воздушные (орхидеи) - образуются на стеблях и свисают вниз;
- ходульные (мангровые растения тропиков) - отходят от ствола, достигают поверхности почвы и погружаются в него;
- дыхательные (болотные растения тропиков) - поднимаются над поверхностью болота и обеспечивают дыхание растений;
- корни - подпорки (в болотных растений).
Растет корень своей верхушкой, углубляясь в нижние слои почвы. При повреждении кончика главного корня начинается усиленный рост его боковых ответвлений. Это свойство корня используют при выращивании рассады культурных растений со стержневым корнем. У молодых растений отщипывают кончик главного корня, что прекращает его рост в длину и вызывает рост боковых и дополнительных корней в верхнем, плодючому слое почвы. После підщипування части главного корня рассаду высаживают на постоянное место роста за помощью заостренного колышка - пікетки, отсюда этот процесс получил название пикирование.
Морфология корней, глубина и ширина их проникновения в почву зависят от вида растений, условий их существования, методов искусственного воздействия на рост растений. По объему корневые системы растений всегда больше их надземных частей.
Анатомическое строение корня. Корень, как и другие органы растения, имеющую клеточную строение. Разные его участки состоят из неодинаковых клеток, образующих зоны корня. Это хорошо видно на молодых корнях лука, фасоли, подсолнечника, пшеницы и других растений.
Рис. 26. Рост верхушкой корня (а) и усиленный рост боковых корней после удаления верхушки корня (б).
На продольном разрезе главные, дополнительные и боковые корни имеют подобное строение и в них можно выделить такие зоны: зона деления с корневым чехликом (конус нарастания), зона растяжения (собственно роста) и начала дифференциации клеток, зона всасывания и ведущая зона.
Зона деления занимает верхушку корня длиной 2-3 мм. Это зона клеток, которые активно делятся, меристема корня. Все ткани корня возникают с этой образовательной ткани. Зона разделения покрыта корневым чехликом, который защищает верхушку корня от повреждений и облегчает продвижение корня в почве. Клетки корневого чохлика имеют повышенный тургор. Они живут недолго, постепенно отмирают и отшелушиваются. Вместо отмерших клеток постоянно образуются новые за счет зоны деления, которую прикрывает чехлик.
В зоне растяжения клетки растут, увеличиваются в длину и становятся цилиндрическими. В них появляются крупные вакуоли. Совокупный рост клеток этой зоны создает силу, благодаря которой корень углубляется в почву. Эта зона также небольшая и занимает несколько миллиметров. В верхней ее части клетки начинают специализироваться, превращаясь полностью в зоне всасывания в сосуды, трахеїди и другие виды клеток корня.
Рис. 27. Зоны корня и его первичная строение: а - общий вид;
б - продольный разрез; в - поперечный разрез в зоне корневых волосков: И - зона деления с корневым чехликом; II - зона растяжения и начала дифференциации клеток; III - зона всасывания; IV - проводная зона; 1 - начало роста бокового корня; 2 - корневые волоски; 3 - волосконосний слой (эпиблема, різодерма); 4 - кора корня; 5 - перицикл; 6 - центральный цилиндр; 7 - ксилема; 8 - флоэма; 9 - сердцевина.
Зона всасывания (имеет в длину от нескольких миллиметров до 1-6 см.) характеризуется наличием корневых волосков - удлиненных (0,2-1,0 см.) выростов наружных клеток корня. Ядро клеток переходит в корневой волосок и располагается обычно в его верхушке. Благодаря большому количеству волосков (несколько сотен на 1 мм 2 ) всасывающая поверхность растений увеличивается в десятки раз. Например, общая всасывающая зона корневой системы озимой пшеницы может превосходить площадь надземной части в 130 раз и составлять 100 тыс. м 2 на 1 га.
Корневые волоски не долговечны, они живут 10-20 дней, а затем отмирают и отшелушиваются. Новые волоски образуются в процессе роста кончика корня в длину. С ростом корня в глубину перемещается и зона корневых волосков.
В разных условиях на корнях даже одной и той же растения корневые волоски развиваются неодинаково. Так, в сухой почве они развиваются интенсивнее, чем во влажном. Когда влаги много, они совсем не развиваются. В болотных или водных растений корневые волоски обычно отсутствуют, однако они возникают, если эти растения переходят на почвенные условия роста. У эпифитных растений, которые имеют воздушные корни, корневые волоски развиваются, только тогда, когда корень сталкивается с твердым субстратом. У некоторых растений роль корневых волосков выполняют гифы гриба, с которым они вступают в симбиоз.
Ведущая зона, или зона боковых корней, составляет большую часть корня, она расположена над корневыми волосками и достигает корневой шейки (места перехода корня в стебель). В этой зоне образуются проводящие сосуды и боковые корне. Ведущая зона - это посредник между зоной всасывания корня и надземной частью растения.
У корня различают первичную и вторичную строение. Первичную строение имеют молодые корни. В одних растений такое строение сохраняется всю жизнь (большинство однодольных и незначительная часть двудольных), а в большинстве первичная строение корня заменяется вторичной. Первичную строение имеют корни всех растений в зоне корневых волосков. На поперечном разрезе хорошо заметны две обособленные части: центральный цилиндр, в котором имеется радиальный пучок, и периферическая часть, что образует кору корня с корневыми волосками.
Кора корня состоит из ризодерми и первичной коры. Ризодерма (эпиблема) - первичная покровная ткань, клетки которой образуют корневые волоски. С ростом корня клетки ризодерми отмирают, и покровной тканью корня становится екзодерма (при сохранении первичной строения) или перидерма (при вторичной строении). Под ризодермою расположена первичная кора корня. Она состоит из паренхимных клеток, между которыми есть міжклітинники. Внешний слой клеток (екзодерма), расположенный под ризодермою, состоит из больших, живых клеток. В них откладываются крахмал и другие питательные вещества. Эти клетки выполняют защитную функцию и способны пропускать воду и минеральные соли от корневых волосков до центрального цилиндра. После отмирания клеток ризодерми екзодерма превращается в покровную ткань.
От центрального цилиндра кора корня отделена одним слоем мертвых клеток ендодерми. Внутренние стенки этих клеток утолщены, не пропускают воды и газов. Между мертвыми клетками ендодерми расположены живые пропускные клетки. Они тонкостенные, расположенные напротив сосудов центрального цилиндра и легко пропускают растворы веществ к нему.
Центральный цилиндр занимает среднюю часть корня и состоит из различных тканей. В периферической части его есть перицикл, состоящий из одного ряда тонкостенных паренхимных клеток. Клетки перицикла (вторичная образовательная ткань) периодически делятся и дают начало боковым корням (отсюда - коренетвірний слой), камбия, паренхиме корня, дополнительным почкам корнеростковых растений. Основу центрального цилиндра (внутри перицикла) составляет паренхімна ткань, в которой радиально расположен сосудистый пучок корня, состоящий из ксилемы и флоэмы. Сосуды ксилемы образуют лучи, идущие от периферии к центра. их обычно бывает три - пять, редко - около 20. Между лучами ксилемы расположены группы клеток флоэмы.
У большинства растений (двудольных и голосеменных) первичное строение корня хранится недолго и переходит во вторичное строение. Такая перестройка связана с образованием на определенном этапе их развития (после появления первых листьев) в центральном цилиндре корня вторичной меристемы - камбия. За счет клеток камбия образуются вторичные элементы ксилемы и флоэмы. У деревьев и кустов вторичная ксилема и флоэма нарастают кольцами, вследствие чего строение корня подобная строения стебля. Первичная кора и ентодерма постепенно отмирают и отшелушиваются, а из перицикла образуется перидерма. Новые слои перидерми закладываются в низших слоях вторичной флоэмы. Так постепенно возникает вторичная строение корня.
Плодородие почвы. Для нормального развития растения корни должны быть обеспечены влагой, свежим воздухом для дыхания и необходимыми минеральными солями. Все это растения получают из почвы, который является верхним плодородным слоем земли. В состав почвы входит песок, глина, минеральные соли, гумус, воздух и вода. Гумус - сложный комплекс органических веществ, образующийся в почве при разложении остатков растительных и животных организмов (перегной). Он играет важную роль в процессах склеивания агрегатов почвы. Плодородие почвы определяется содержанием в нем питательных веществ. Наиболее плодородные черноземы, слой гумуса в которых достигает 1 м. Подзолистые почвы содержат мало перегноя (до 20 см). Еще бедные перегноем глинистые и песчаные почвы.
Поглощение корнями воды и растворенных в ней минеральных веществ - важнейшая их функция, неразрывно связана со всем комплексом процесса обмена веществ растительного организма. Вода, поступившая в корневых волосков, проходит сложный путь по растению, но, к сожалению, факторы, которые обеспечивают как процесс поступления воды в корневые волоски, так и ее движение, изучены еще недостаточно. Есть много разных теорий, которые объясняют эти процессы. Согласно гидростатических законов величина тургорного давления во всех частях клетки одинакова, поэтому сила всасывания большая в части, где выше осмотическое давление (S = Г - Т, где S - сила всасывания; Р - осмотическое давление; Т - тургорного давления).
Тургор (лат. turgor - вздутие, наполнение) - напряженное состояние клеточной оболочки, создаваемое гидростатическим давлением внутриклеточной жидкости. В растительных клетках внутреннее давление на стену клетки всегда превышает давление на нее внешней среды. Тургор необходим для нормального течения всех физиологических процессов в организме растений. Благодаря тургора ткани растений имеют определенную упругость и конструктивную прочность. Снижением тургора обусловленные процессы увядания, автолиза и старения растений.
Осмос - явление, при котором происходит выравнивание концентраций двух растворов, разделенных полупроницаемой оболочкой (например, клеточной мембраной), за счет перемещения растворителя из менее концентрированного в более концентрированного раствора. Осмотическое давление - избыточное давление со стороны раствора, препятствует проникновению растворителя из менее концентрированного в более концентрированный раствор через полупроницаемую мембрану.
В механизме поглощения питательных веществ корнем различают два качественно отличные процессы: метаболический (активный) и метаболический (пассивный). Метаболическое поглощения питательных веществ связывается, в первую очередь, с дыханием клеток. Дыхание определяет существование активной поверхности цитоплазмы, скорость ее обновление, насыщенность акцепторами минеральных соединений, возможность взаимодействия с ними.
Не метаболический механизм поглощения веществ связывают с проникновением их в клетку за градиентом концентрации. Этот процесс не зависит от обмена веществ живой клетки. Основной движущей силой его признают диффузию и осмос.
Через корневые волоски вода поступает в клетки основных тканей корня. Далее через пропускные клетки - в сосуды центрального цилиндра, а затем в надземную часть растения по сосудам проводящей зоны. Сосуды корня и надземной части растения становятся сосудами стебли. Место перехода корня в стебель несколько утолщенное и называется корневой шейкой. Восходящий (от корня к листьям) движение воды объясняется корневым давлением и присисною действием (транспірацією) листьев.
Наряду с этим корень выполняет выделительную функцию. Через корневые волоски выделяются органические кислоты (уксусная, угольная, муравьиная). Корни выделяют также ферменты и витамины, участвующие в превращении питательных веществ при участии микрофлоры (ризосферы) в доступные для растений формы. Корень в течение всей жизни растения не прекращает своего роста, имеет радиальную симметрию.
Для повышения плодородия почвы в него вносят различные удобрения. Внесение удобрений во время роста растений называют подпиткой. В зависимости от формы внесения удобрения подкормки может быть сухим или жидким.
Удобрения подразделяют на две основные группы:
1. Минеральные удобрения (или минеральные соли) - азотные (селитра, мочевина, сульфат аммония), фосфорные (суперфосфат), калийные (хлорид калия, зола). Полные удобрения содержат азот, фосфор и калий (нитрофоска); к ним относят и органическое удобрение - навоз. Если отсутствует один из компонентов, удобрение называется неполным.
2. Органические удобрения-это вещества органического происхождения (навоз, птичий помет, торф, гумус).
Внесение удобрений в почву должно быть строго нормированным. Оно зависит от типа почвы и потребностей растения. Азотные удобрения хорошо растворяются в воде и способствуют росту надземных частей растений, поэтому их вносят в почву перед посевом. Калий необходим для роста и развития корневой системы. Фосфор ускоряет созревание плодов и вместе с калием повышает холодостойкость растений. Калийные удобрения хорошо растворяются в воде, и их вносят в почву в первой половине лета. Фосфорные удобрения плохо растворимы в воде, поэтому их вносят в почву осенью вместе с навозом. Самое распространенное органическое удобрение - навоз - содержит азот, фосфор и калий усваиваются растением после разложения навоза микроорганизмами. Процесс этот длительный, поэтому навоз вносят в почву осенью.
Для нормального роста и развития растений в почву в незначительном количестве вносят микроэлементы - бор, медь, марганец, молибден, цинк, алюминий.
Минеральные соли поступают в растения в виде растворов, поэтому подкормку лучше проводить после дождя, когда грунт насыщен влагой.
Вода необходима растению для поддержания тургора клеток, для набухания и прорастание семян. Особенно много воды требуется в период роста. Поливать растения рекомендуется вечером, когда спадает жара, изредка, но обильно. Для полива посадок на больших площадях применяют специальные дождевальные установки. В засушливых районах для орошения почвы создают оросительные каналы и пруды.
Основные видоизменения корней. В процессе приспособления растений к условиям существование корней приобрело кроме основных (удержание растения в почве и всасывание растворов) некоторые дополнительные функции. К ним относится накопление запасных питательных веществ, особенно в дву - и многолетних травянистых растений, которые ежегодно теряют надземные побеги. Утолщенное в результате отложения питательных веществ главное корни называется корнеплодом (свекла, брюква, репа, морковь, турнепс, петрушка). Утолщения придаточных корней (ятрышник, георгин) называются корневыми клубнями. У большинства растений с видоизменениями стебля (корневищные, луковичные и другие) кроме обычных корней развиваются сократительные, или втянуты, корни. Например, у видов крокуса (шафрана) с семейства ирисовых в период цветения низкое междоузлия побега превращается на бульбу, которая покрывается затем измененным листьями (клубнелуковица).
В некоторых тропических древесных растений, живущих на бедных кислородом болотистых почвах, развивается дыхательные корни. Это отростки боковых корней, которые растут вертикально вверх и возвышаются над водой или почвой. Они богаты повітроносною тканью - аеренхімою - с большими межклеточными пространствами, через которые атмосферный воздух проникает в подземные части корней.
Корни водяных растений, которые укореняются в почве, лишены корневых волосков. У растений - паразитов (повилика, омела) корни превращаются в сосущие органы.
Рис. 28. Симбіотічна фиксация азота в корневых бульбочках бобовых: 1 - корень из гороха бульбочками; 2 - бульбочки в разрезе; С - проникновение бактерий сквозь куприки корневых волосков.
У большинства видов цветковых растений молодые корни срастаются с гифами грибов, образуя микоризу (грибокорінь). Растение и гриб получают из такого симбиоза обоюдную пользу. Некоторые виды (например, орхидные) даже не могут развиваться без заражения мікоризним грибом. Другие (большинство деревьев, кустарники) растут и без микоризы, но при контакте с грибом развиваются значительно лучше.
В клетках корней некоторых растений (бобовые, а также березовые, маслинкові, жостерові и другие) поселяются почвенные бактерии, вызвать разрастание паренхимы и формирование так называемых клубеньков (рис. 28). Клубневые бактерии-нітрифікатори фиксируют атмосферный азот в виде соединений, которые могут усваиваться растением. Часть связанного азота используется растением, а часть остается в почве. Такие бобы, как клевер и люцерна, накапливают в клубнях азота от 150 до 300 кг/га. Посевы бобовых применяют в сельском хозяйстве для обогащения почвы азотом.
Читайте также: